液相烧结大晶粒UO2及其烧结动力学分析 |
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引用本文: | 吴学志.液相烧结大晶粒UO2及其烧结动力学分析[J].材料导报,2023(S1):50-53. |
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作者姓名: | 吴学志 |
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作者单位: | 中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所 |
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摘 要: | 大晶粒二氧化铀(UO2)芯块因具有低辐照肿胀、低裂变气体释放及优异的燃料包壳相互作用效应(PCI),而成为未来先进反应堆关注的候选燃料。本文采用液相烧结工艺制备大晶粒UO2芯块,研究了液相烧结对UO2芯块烧结性能、显微结构和烧结动力学的作用机制和影响规律。结果表明:通过添加金属铀粉形成的液相烧结可明显促进UO2芯块的致密化速度,液相烧结UO2芯块的烧结特征指数为2.937,烧结机理主要为晶界扩散,烧结激活能为103.00 kJ/mol,低于普通UO2芯块的烧结激活能(110.65 kJ/mol);液相烧结UO2芯块晶粒生长指数为2.831,晶粒生长活化能为463.97 kJ/mol,低于普通UO2芯块晶粒生长激活能(510 kJ/mol),加入的金属铀粉形成的液相烧结可促使晶粒长大;添加金属铀粉液相烧结工艺具有不引入非铀杂质元素、加快芯块致密化速度和增大芯块晶粒尺寸的多重作用。
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关 键 词: | 大晶粒 二氧化铀 金属铀 液相烧结 烧结机理 |
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